L-茶氨酸对肠道黏膜特异性免疫的调节作用及分子机理

Intestinal mucosa is an essential part for nutrition absorption and specific immune response. Keeping the intestinal integrity and improving intestinal mucosa structure to enhance immune function have become hot directions of dietary intervention research. L-theanine, a non-protein amino acid peculiarly in tea leaves, as a new food ingredient, has multiple bioactivities. Previous research indicated that L-theanine significantly escalates the immunization of normal rats, and protects intestine and liver of enterotoxigenous E. coli infected mice. However, the mechanism of L-theanine on specific immunity of intestinal mucosa still need to be further investigated. This project applies L-theanine to intervene weanling SD rats, and employs RT-PCR, Western Blotting, iTRAQ proteomics, Computer Aided Simulation, and other methodologies, aimed to explore the influence of L-theanine on morphology, growth and immune function of intestinal mucosa, as well as its effect on the metabolism of glutamine and short chain fatty acids closely related to intestinal mucosal immunity, and to reveal the molecular mechanism of regulatory action of L-theanine on specific immunization of intestinal mucosa based on differential protein expression of intestine and computer simulated molecular docking. It aims to reveal the regulatory effect and molecular mechanism of L-theanine on specific immunity of intestinal mucosa in order to provide scientific evidence for further diversified development of dietary intervention and improvement of intestine health with modern dietary status.

肠道黏膜是机体营养物质吸收和特异性免疫应答的重要组织部位。保护肠道完整性、改善肠道黏膜结构并提高其免疫功能，是膳食营养干预的重要发展方向。新食品原料L-茶氨酸是茶叶中一种特征性的非蛋白质氨基酸，具有多种生物活性。前期研究发现L-茶氨酸能提高正常大鼠免疫力以及保护产肠毒素大肠杆菌诱导应激小鼠肠道和肝脏，但其对肠道黏膜特异性免疫的作用机制有待探究。项目拟通过L-茶氨酸干预SD断乳大鼠，采用RT-PCR、Western blot、iTRAQ及计算机辅助模拟等方法，研究L-茶氨酸对肠道黏膜形态结构、生长发育和免疫功能的影响、对肠道黏膜免疫关联物质谷氨酰胺和短链脂肪酸代谢的影响以及基于肠道整体差异蛋白质表达与计算机辅助模拟分子对接的L-茶氨酸调节肠道黏膜特异性免疫的分子机理，探明L-茶氨酸对肠道黏膜特异性免疫的调节作用及机理，为促进膳食营养干预的多元化发展、改善现代饮食结构下的肠道健康提供理论依据。

肠道黏膜是机体营养物质吸收和特异性免疫应答的重要组织部位。保护肠道完整性、改善肠道黏膜结构并提高其免疫功能，是膳食营养干预的重要发展方向。新食品原料L-茶氨酸具有提高大鼠免疫力、保护应激小鼠肠道和肝脏等作用，但其对肠道黏膜特异性免疫的作用机制不详。项目以实验鼠为对象，系统开展了L-茶氨酸对肠道黏膜形态结构、生长发育和免疫功能的影响、对肠道黏膜免疫关联物质谷氨酰胺和短链脂肪酸的代谢影响以及调节肠道黏膜特异性免疫的分子机理三个方面内容的研究，探明了L-茶氨酸对肠道黏膜特异性免疫的调节作用，初步揭示了及分子机理。. 研究发现，L-茶氨酸可通过增加肠道绒毛高度、提高绒毛高度与隐窝深度比值来改善肠道形态结构，同时可通过上调肠道氨基酸转运载体mRNA与蛋白表达、提高mTOR通路下游蛋白S6和S6K1磷酸化水平、促进机体蛋白质代谢等途径，促进十二指肠、空肠对氨基酸的吸收利用；能够通过改善胆固醇合成和抑制糖异生途径来调节短链脂肪酸（SCFAs）代谢并改善肠道黏膜免疫功能，进而达到提高肠道SCFAs菌群占比的作用；能够提高正常机体合成谷氨酰胺以及肠道从血液中吸收并分解谷氨酰胺的能力，降低应激机体对谷氨酰胺的代偿作用，其机制可能是L-茶氨酸与机体内源性大麻素系统中关键受体蛋白CB1结合，并通过抑制CB1活性分别调节正常及应激机体谷氨酰胺代谢和免疫功能；能够通过胰岛素和AMPK信号通路调节正常机体的糖、脂和蛋白质代谢，维护机体代谢稳态；可通过上调能量代谢V-ATPase等蛋白表达及mTOR磷酸化，促进肠道上皮细胞增殖和更新，也可通过胰岛素途径负调节mTORC1，有效缓解DSS诱导的大鼠肠炎；能够通过CD4+ T 细胞分化来调节卵清蛋白致敏模型小鼠的肠道特异性免疫。项目研究成果，将为促进膳食营养干预的多元化发展、改善现代饮食结构下的肠道健康以及L-茶氨酸等似类物的深层次利用提供理论依据。